中试控股技术研究院鲁工为您讲解：输电线路故障参数检测仪（源头大厂）

ZSXL-Y输电线路异频参数测试系统

测量线路间互感和耦合电容(线路直阻采用专门的线路直阻仪进行测量)
DSP数字信号处理器为内核
参考标准： DL/T 741-2010

输电线路异频参数测试系统：集成异频测试电源、测量仪表、数学模型于一体，消除强干扰的影响，保证仪器设备的安全，能极其方便快速、准确地测量输电线路的工频参数。输电线路是用变压器将发电机发出的电能升压后，再经断路器等控制设备接入输电线路来实现。结构形式，输电线路分为架空输电线路和电缆线路。输电线路试验为离线检测和在线检测，运用带电作业或其他作业方式对杆塔本体、基础、架空导地线、绝缘子、金具及接地装置等的运行状态进行检测，可以对线路运行状态及可靠性提供评估依据，对线路状态检修提供可靠的分析数据，对线路事故、故障的原因进行分析判断及提前防范的作用。

测试技术完全满足以下规程、标准中对架空电力线路的工频参数测量项目的要求。   
《DL/T 1119-2010输电线路工频参数测试仪通用技术条件》
《110千伏及以上送变电基本建设工程启动验收规程》
《DL/T559-94   220-500kV电网继电保护装置运行整定规程》
《GB50150-2006电气装置安装工程电气设备交接试验标准》
输电线路工频参数测试服务，可满足测量测量35-500kV高压输电线线路(架空、电缆、架空电缆混合、同杆多回架设)的工频参数等。
输电线路异频参数测试仪是现场测试各种高压输电线路(架空、电缆、架空电缆混合)工频参数的高精度测试仪器。仪器为一体化结构，内置变频电源模块，可变频调压输出电源。

频率可变为45H和55Hz，采用数字滤波技术，避开了工频电场对测试的干扰，从根本上解决了强电场干扰下准确测量的难题。同时适用于全部停电后用发电机供电检测的场合。
随着电网的发展和线路走廊用地的紧张，同杆多回架设的情况越来越普遍，输电线路之间的耦合越来越紧密，在输电线路工频参数测试时干扰越来越强，严重影响测试的准确性和测试仪器设备的安全性，针对这一问题，我们开发了新一代输电线路异频参数测试系统

集成变频测试电源、精密测量模块、高速数字处理芯片及独有的国家专利技术抗感应电压电路；有效地消除强干扰的影响，保证仪器设备的安全，能极其方便、快速、准确地测量输电线路的工频参数。

参数
仪器供电电源 三相，AC380V±10%，15A，50Hz (有效值)
仪器内部异频电源特性 最大输出电压 三相，0～200V(有效值＜±1%)
最大输出电流 5A
输出频率 47.5Hz，52.5Hz (＜±0.1HZ)
有功功率 功率因数在0.1～1.0时，±0.5%读数±1个字
有功功率 47.5Hz，52.5Hz (＜±0.1HZ)
最大输出功率 三相3×3kW(9kW)
具备测量两相线路的功能(包括直流输电线路和电气化铁路牵引线路)
测量范围 电容 0.1～30μF
阻抗 0.1～400Ω
阻抗角 0°～360°
线路长度从0.3km到400km均应能够稳定准确测试
测量分辨率 电容 0.01μF
阻抗 0.01Ω
阻抗角 0.01°
测量准确度 电容 ≥1μF时，±1%读数±0.01μF
＜1μF时，±3%读数±0.01μF
阻抗 ≥1Ω时，±1%读数±0.01Ω
＜1Ω时，±3%读数±0.01Ω
阻抗角 测试条件：电流＞0.1A
±0.3°(电压＞1.0V)，±0.5°(电压:0.2V～1.0V)
保护功能护功能 仪器具有过流、过压、接地等保护功能。 仪器面板带有三相保险，过流过压都是通过保险保护仪器安全和操作人员安全(前提是按照高压试验安全操 作要求，将仪器大地端子可靠接地)，不会烧坏仪器。
波形畸变率 正弦波，畸变率＜2%。
绝缘性能、抗震性能   绝缘电阻(MΩ)
电源输入端 大于10 MΩ
电流输出端 大于10 MΩ
电压测量端 大于10 MΩ
耐压强度 1.5kV，1min，无击穿飞弧；满足长途、恶劣路面运输,试验室做0.5m跌落试验后能可靠稳定测试
抗干扰参数 抗干扰电流 线路首末两端短接接地时不小于50A。 能在仪器输出信号与干扰信号之比为1：10的条件下稳定准确完成测试。 具有二相线路工频参数测试的功能。
重量 主机65Kg
输电线路异频参数测试系统使用环境 使用环境：环境温度：-15℃～40℃；相对湿度：≤90%
外形尺寸 550*440*585mm3
重量 61kg

高压输配电线路施工过程要注意的几个方面
1、要确保高压输配电线路拥有一个牢固的基础。 
高压输电线的根基是否牢固影响着输电线路运行的安全性、可靠性以及稳定性。一个牢固的高压输配电线路根基，能够保证输电线的杆塔不会倾斜或者倒塌下沉，能够稳定地支撑输电线，让其运行更加安全、可靠。 
2、要确保高压输配电线路杆塔的刚度与强度符合规定 
在进行高压输配电线路施工时一定要严格按照相关标准，对施工材料进行严格把关，选质量可靠的杆塔。除此之外在进行杆塔施工时，要严格按照要求操作，每道工序都要符合相关标准。只有确保杆塔质量合格，安装到位的基础上，才能够开展架线工作。 
3、要确保电线质量以及架线方案设计的合理性 
在开展架线的过程中，要对电线质量进行检查，排除有质量问题的电线。除此之外，还要对架线的线路进行合理的设计，提前勘察架线路线，做好充分的准备工作，然后，按照架线的相关标准来开展架线工作。并且，再架线工作开展的过程中一定要注意一些细节问题。

电力系统由发电厂（发电机、升压变）、220-500kV高压输电线路、区域变电站（降压变压器）、35-110kV高压配电线路（用户、降压变压器）和6-10kV配电线路以及220V380V低压配电线路组成。

其中高压输电线路、低压配电线路是连接发电、供电、用电之间的桥梁，极其重要！

输电线路工频参数包含线路的正序电容、零序电容、正序阻抗、零序阻抗、线路间的互感电抗和耦合电容测量；

检测不良绝缘子的新方法

国内外不断探索检测不良绝缘子的新方法，有的已研制出新的仪器并用于现场，有的尚

处于试验室研究阶段，这些方法主要有以下几种。

(一)自爬式不良绝缘子检测器

图4—9所示用于500kV超高压线路的自爬式不良绝缘子检测器的检测系统框图，这主要

由自爬驱动机构和绝缘电阻测量装置组成。检测时用电容器将被测绝缘子的交流电压分

量旁路，并在带电状态下测量绝缘子的绝缘电阻。根据直流绝缘电阻的大小判断绝缘子

是否良好。当绝缘子的绝缘电阻值低于规定的电阻值时，即可通过监听扩音器确定出不

良绝缘子，同时还可以从盒式自动记录装置再现的波形图中明显地看出不良绝缘子部位

。当检测V型串和悬垂串时，可借助于自重沿绝缘子下移，不需特殊的驱动机构。

(二)电晕脉冲式检测器   

中试控股电力讲解这是一种专门在地面上使用的检测器，它既可用于检测平原地区线路

，也可用于检测山区线路，其特点是：

(1)重量轻，体积小，电源为1号电池，使用方法安全。

(2)不用登杆，在地面即可检测。

(3)先以铁塔为单元粗测，若判定该铁塔有不良绝缘子时，再逐个绝缘子细测。

(4)采用微机系统进行逻辑分析、处理，检测效率较高。

在输电线路运行中，绝缘子串的连接金具处会产生电晕，并形成电晕脉冲电流通过铁塔

流入地中。电晕电流与各相电压相对应，只发生一定的相位范围内。若把正负极性的电

流分开，则同极性各相的脉冲电流相位范围的宽度比各相电压间的相位差还小。采用适

当的相位选择方法便可以分别观测各相脉冲电流ika、ikb、ikc，

ea、eb、ec一a、b、c三相的对地电压

对各相电晕脉冲分别进行计数，并选出最大最小的计数值，取两者的比值(最大／最小)

即不同指数，作为差别依据。当同一杆塔的三相绝缘子串无不良绝缘子时，各相电晕脉

冲处于平衡状态，此时比值接近于1；当有不良绝缘子时，则各相电晕脉冲处于不平衡

状态，该比值将与1有较大偏差。电晕脉冲式检测器就是根据此原理研制的。

图4—11检测器检测系统框图

图4-11示出该检测器的检测系统框图，它由四部分组成：

(1)电晕脉冲信号形成回路。

(2)周期信号形成回路。

(3)各相电晕脉冲计数回路。

(4)各铁塔不同指数的计算和显示回路。

    (三)电子光学探测器

    电子光学探测器是应用电子和离子在电磁场中的运动与光在光学介质中传播的相似

性的概念和原理[即带电粒子(电子、离子)在电磁场中(电磁透镜)可聚焦、成像与偏转]

制造的。

    架空输电线路绝缘子串中每片绝缘子的电压分布是不均匀的，离导线最近的几片绝

缘子上电压降最大。当出现零值绝缘子时，沿绝缘子串的电压将重新分布，离导线最近

的几片绝缘子上的电压将急剧升高，会引起表面局部放电或者增加局部放电的强度。而

根据表面局部放电时产生光辐射的强度，就可知道绝缘子串的绝缘性能。

    如图4—12所示，被监测的绝缘子表面局部放电、电晕放电和绝缘子的光影像，通

过物镜输入亮度增强器的光阴极、电子由光阴极逸出，形成电子电流，依据电子电流密

度的平面分布可显示出原有光影像的亮度分布。焦距调节系统电子加速，从而使亮度增

强器荧光屏发光。这样，原来形成的光影像中途经过电子影像，又重新变为光影像。在

影像传递过程中，磁场系统将电子加速，使原有光影像的亮度增加(可达105倍)。亮度

增强器可以实现由地面远距离(5～50m)测量输电线路的悬式绝缘子串上的表面局部放电

时的微弱光亮。

  图4—12悬式绝缘子串用的电子光学探测器结构示意图

G一受监测绝缘子；J一照相胶卷；H一物镜光圈；Ol、O2一输入(输出)  物镜(目镜)；R

一可调电阻；Vt一光电三极管；O3一透镜；CL一滤光器；ΦK一光阴极；L一焦距调节系

统；D一电源；P一亮度增强荧光屏

    当在夜间进行探测时，为了区别绝缘瓷件表面局部放电和其他外界光源的干扰(月

光和照明)，提高信噪比，可采用脉冲电源对亮度增强器供电。因为表面局部放电是发

生在绝缘子所施加交流电压的最大值附近，其频率为100Hz，而外界光辉强度与电网频

率无关。当绝缘瓷件在仅出现表面局部放电时(1～6ms)，按接近于100Hz的频率将亮度

增强器投入，将会使背景微弱爆光和外界干扰光辉减弱。在电子光学探测器的荧光屏上

，将观察到与电网频率和亮度增强器合拍的表面局部放电的亮区脉动。此脉动可将表面

局部放电的光强与减弱的不脉动外界干扰光辉区别开来。实际检测中，有缺陷的绝缘子

串中表面局部放电的光辐射强度超过平均光辐射强度。

    利用电子光学探测器来评价离导线最近的第一片绝缘子上的表面局部放电的光辐射

强度与平均光辐射强度差的方法是，利用电子光学探测器的灵敏度阈值丸与光学输入系

统诸参数的关系进行分析，其关系式为：

        

式中： ——输入系统的透射系数；

D/F——输入目镜的计量光强（相对孔、光圈）；

A——常数；

L——与辐射源的距离。

    减少 （关于输入光圈），当D减少到某一值时，平均光强不再出现在电子光学探测

器的荧光屏上。屏上将仅显示出有缺陷绝缘子的表面局部放电。然后，再进一步对靠近

导线的第一片绝缘子表面放电的光辐射强度与平均光辐射进行比较。若此光辐射强度超

过无不良绝缘子存在时的光辐射强度，就可以根据表面局部放电的光辐射强度与绝缘子

上的电压关系曲线，找到靠近导线的第一片绝缘子上分布的电压。根据得到的分布电压

值与良好绝缘子串第一片绝缘子的正常分布电压值的差别，便可判断出是否存在不良绝

缘子。这种探测方法效率很高。

    但是，电子光学探测器仅能判断出绝缘子串中是否存在零值绝缘子，不能确定到底

有几片零值绝缘子以及它们的位置。

    (四)利用红外热像仪检测不良绝缘子

    由上述可知，不良绝缘子与良好绝缘子的表面温度存在差异，但这种差异很小，所

以用一般的测温方法难以分辨。用红外热像仪绝缘子表面的温度分布转换成图像，以直

观、形象的热像图显示出来，再根据热像图检测不良绝缘子

在图4—14(a)中，上、下两片绝缘子均为良好绝缘子。为模拟不良绝缘子，将上片绝缘

子的铁帽接地，并在铁帽和铁脚并联一对间隙距离为1mm的小球，当电压施加于下片绝

缘子的铁脚时，上片绝缘子的小球间隙放电，使上片绝缘子经小球间隙的电弧短接，因

而其温度很低，仅在小球间隙放电处有一亮点，。对下片绝缘子，因其承受电压较高，

泄漏电流较大，产生的损耗就大，铁帽与瓷介质温度较高，故在热像图中显得较明显，

。由此可见，当绝缘子串中出现不良绝缘子时，   红外热像图上显示的温度是不连续

的，温度分布断开处即为不良绝缘子的位置。

    利用红外成像法来检测不良绝缘子，简单方便、速度快、效率高，甚至可普查每串

绝缘子，还可结合检测进行巡线，是高压、超高压及特高压输电线路不良绝缘子的检测

方向。

中试控股电力讲解输电线路的防雷措施有:

  （ 1）避雷线（架空地线）:沿全线装设避雷线是目前为止110kV及其以上架空线最重

要和最有效的防雷措施。35kV及以下一般不全线架设避雷线，因为其绝缘水平较低，即

使增加绝缘水平仍很难防止直击雷，可以靠增加绝缘水平使线路在短时间故障情况运行

，主要靠消弧线圈和自动重合闸装置。

  （2）降低杆塔接地电阻:这是提高线路耐雷水平和减少反击概率的主要措施，措施有

采用多根放射状水平接地体、降阻模块等反击是当雷电击到避雷针时，雷电流经过接地

装置通入大地。若接地装置的接地电阻过大，它通过雷电流时电位将升得很高，作用在

线路或设备的绝缘上，可使绝缘发生击穿。接地导体由于地电位升高可以反过来向带电

导体放电的这种现象叫“雷电反击”。

   （3）加强线路的绝缘:如增加绝缘子的片数、改用大爬距悬式绝缘子、增大塔头空

气距离。在实施上有很大的难度

方法。，一般为提高线路的耐雷水平，均优先采用降低杆塔接地电阻的

   （4）耦合地线:在导线的下方加装一条耦合地线，具有一定的分流作用和增大导地

线之间的耦合系数，可提高线路的耐雷水平和降低雷击跳闸率。

   （5）消弧线圈:能使雷电过电压所引起的单相对地冲击闪络不转变为稳定的工频电

弧，即大大减少建弧率和断路器的跳闸次数。

   （6）避雷器:不作密集安装，仅用作线路上雷电过电压特别大或绝缘薄弱点的防雷

保护。能免除线路的冲击闪络，使建弧率降为零。

   （7）不平衡绝缘:为了避免线路落雷时双回路同时闪络跳闸而造成的完全停电的严

重局面，当采用通常的防雷措施都不能满足要求时在雷击线路时绝缘水平较低的线路首

先跳闸，保护了其他线路。

   （8）自动重合闸:由于线路绝缘具有自恢复功能，大多数雷击造成的冲击闪络和工

频电弧在线路跳闸后能迅速去电离，线路绝缘不会发生永久性的损坏和劣化，自动重合

闸的效果很好。